Polivinilpirrolidona: estrutura, propriedades, usos, efeitos colaterais

Polivinilpirrolidona: estrutura, propriedades, usos, efeitos colaterais

A polivinilpirrolidona (PVP) é um polímero do monômero de N-vinilpirrolidona. O polímero tem vários nomes, incluindo polvidona e povidona. A polivinilpirrolidona foi sintetizada pela primeira vez por Walter Reppe em 1939.

Reppe reagiu com acetileno e formaldeído na presença de acetileto de cobre. Após várias etapas intermediárias, ele obteve butirolactona e, finalmente, o monômero de vinilpirrolidona, que pela ação de certos catalisadores polimeriza para formar o PVP.

A aparência sólida e amorfa deste polímero é mostrada na imagem acima. Sua estrutura molecular é semelhante a uma cadeia, cujo comprimento médio define a massa molar, a viscosidade e outras propriedades de vários tipos de PVP.

O polímero PVP possui inúmeras aplicações industriais como aditivo para adesivos. É utilizado no revestimento e na fabricação de fibras sintéticas. Também é usado em cremes para modelar e em cosméticos para a pele.

Inicialmente, o PVP era usado em medicina para substituir ou expandir o plasma. No entanto, foi demonstrado que o PVP gera respostas alérgicas.

Estrutura

As fórmulas estruturais do monômero de vinilpirrolidona e do polímero de polivinilpirrolidona são mostradas acima. Note que estas são aminas terciárias cíclicas.

O grupo vinilo, -CH = CH 2 , é responsável pela ligação de um monómero de vinilpirrolidona para outro. Portanto, este é o fim em que os monômeros se unirão sucessivamente até formar uma cadeia com unidades C 6 H 9 NO.

Tendo um anel aminado, o PVP é um polímero básico, capaz de aceitar prótons do meio e interagir efetivamente com moléculas de água. Suas interações são tais que o polímero define um sólido higroscópico.

Propriedades

Aparência física

Pó amorfo higroscópico branco ou ligeiramente amarelo

Nomes

O nome IUPAC para este polímero é 1-etenilpirrolidin-2-ona.

Fórmula química

(C 6 H 9 NO) n

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Massa molar

2.500 – 2.500.000 g / mol

Observe a faixa de massas molares que esse polímero pode ter. Isso ocorre porque existem vários tipos de polivinilpirrolidona, cada um com propriedades e especificações diferentes. Por exemplo, o PVP é apresentado como K-12, com uma massa molar entre 4.000-6.000; ou como K-30, com massa molar entre 40.000 e 80.000

O PVP também pode ser apresentado como K-60, K-90, K-120, tendo este último uma massa molar entre 2.100.000 e 3.000.000.

Cheiro e sabor

Inodoro e insípido

Densidade

1,2 g / cm 3

Ponto de fusão

150 – 180 ºC

Solubilidade

É muito solúvel em água, com uma solubilidade de 100 mg / mL. No estado seco, pode absorver até 40% do seu peso em água.

É solúvel em outros solventes polares como etanol e metanol. Mas insolúvel em éteres, ésteres e acetona.

pH

3.0 – 5.0

Estabilidade

É estável, mas incompatível com agentes oxidantes fortes, e também é sensível à luz.

Temperatura de auto-ignição

440 ºC

Formulários

– Industrial

Vidro e cerâmica

A polivinilpirrolidona é usada como aditivo em adesivos, permitindo que sejam utilizados em vidro, metal e plástico, aumentando sua resistência e dureza. Este polímero forma um filme resistente a graxa e aumenta o ponto de amolecimento dos termoplásticos.

É usado como aglutinante em cerâmica, preparado em fogo ou em altas temperaturas. O aglutinante entra em combustão durante o processo de cozimento, portanto, não influencia o produto final. Na fabricação de vidro, o PVP atua como aglutinante, lubrificante e agente de revestimento.

Nas fibras de vidro, ajuda a fixar os corantes. Além disso, o PVP faz parte de revestimentos, tintas para caneta, dispersantes de pigmentos em aquarelas para arte comercial, revestimento de papel e na fabricação de ceras e polimentos.

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Aplicações elétricas

O PVP é usado na fabricação de baterias de armazenamento, circuitos impressos, tubos de raios catódicos. É usado como aglutinante para sais metálicos ou amálgama nas baterias. Também é usado em chapas de ouro, níquel, cobre e zinco.

Litografia e fotografia

O PVP é utilizado na fabricação de emulsões de alumínio, revestimento de gravação, armazenamento e adesão de placas litográficas, registro térmico, etc.

Metalurgia

O PVP é usado no processamento de metais ferrosos e não ferrosos, atuando como ingrediente em revestimentos que ajudam a remover materiais de suas superfícies.

Estabilizador e clarificador

O PVP é um clarificador para cerveja e vinho, pois melhora a transparência, cor e sabor do mesmo.

– Medicinal

Excipiente e dispersante

O PVP é usado como excipiente e dispersante em comprimidos, grânulos e injeções. Também estabiliza enzimas e drogas sensíveis ao calor.

Expansor de volume de plasma

O PVP começou a ser usado desde 1950 como substituto do plasma em pacientes com trauma grave. Porém, devido à sua ação alergênica e seu acúmulo no fígado, baço e pulmões, não era mais usado para esse fim.

Ação antibacteriana

O PVP é acoplado ao iodo, servindo como transportador para tirar proveito da ação desinfetante. O complexo PVP-iodo ou povidona-iodo está presente em sabões e unguentos, cumprindo uma importante ação desinfetante.

Importância oftalmológica

O PVP é usado em lentes de contato, cumprindo uma função de hidratação e lubrificação. Algumas preparações para uso oftalmológico contêm PVP em sua fórmula.

– Outras

Cuidado pessoal

O PVP é usado como loção para fixar os cabelos e também como spray para o cabelo. É adicionado aos cremes de protetor solar para melhorar sua condição de hidratação e lubrificação. Além disso, o PVP é incorporado em cremes e loções para limpeza e cuidados com a pele.

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Cromatografia

O PVP é usado como líquido de fixação na cromatografia em fase gasosa.

Efeitos secundários

Desde 1950, o PVP começou a ser usado para expandir o plasma em pacientes com trauma grave. No entanto, verificou-se que causava liberação de histamina – uma amina que medeia processos alérgicos. E isso também, o PVP acabou sequestrado no fígado e no baço.

A PVP pode causar fibrose intersticial pulmonar que pode ser revertida se a exposição ao polímero não for prolongada. Foram relatados vários episódios de processos alérgicos, que podem estar relacionados à PVP; especialmente quando entra em contato com fluidos corporais subcutâneos.

Foi relatado um caso de urticária relacionado ao uso de produtos capilares em que a PVP estava presente. Da mesma forma, houve um caso de alergia em um paciente tratado com PVP-iodo, também apontando o papel alergênico da PVP em alguns casos de dermatite.

Referências

  1. Ashland. (sf). Polímeros de polivinilpirrolidona. [PDF]. Recuperado de: brenntag.com
  2. Wikipedia. (2020). Polivinilpirrolidona. Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Livro de Química. (2017). Polivinilpirrolidona. Recuperado de: chemicalbook.com
  4. Elsevier BV (2020). Polivinilpirrolidona. ScienceDirect. Recuperado de: sciencedirect.com
  5. Segurança alimentar. (2014). Polivinilpirrolidona. [PDF]. Recuperado de: jstage.jst.go.jp
  6. QuimiNet. (21 de maio de 2008). O que é polivinilpirrolidona? Recuperado de: quiminet.com

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